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Definición de la Botánica
Botánica, Biología Vegetal o Fitología: es la parte de la Biología que estudia las plantas.
Etimología: dos palabras griegas están involucradas:
- botane , que significa hierba forrajera o hierba útil.
- phyton , que significa planta en general.
Diferencias entre animales y plantas
Una visión muy amplia de los seres vivos separa a estos en animales y plantas, entre los cuales podemos encontrar las siguientes diferencias aunque puede haber muchas excepciones:
Animales Plantas
Son heterótrofos, es decir, obtienen la energía a partir de materia ya sintetizada
Son fotoautótrofas, es decir, obtienen la energía a partir de la radiación solar que capturan en los cloroplastos
Nutrición por fagotrofia o ingestión
Nutrición por absorción, la presión osmótica juega un gran papel en las células, esta presión es amortiguada por la pared celular Normalmente tienen capacidad de cambiar de lugar (movimiento), lo que implica la existencia de sistema nervioso y órganos que produzcan el movimiento.
Generalmente están fijas o arraigadas a un sustrato
La simetría predominante es la bilateral y dorsiventral como resultado de la acción de la gravedad y el movimiento. La simetría radial aparece casi exclusivamente en los animales fijos o que flotan en el agua libremente. El tamaño, tipo y número de estructuras morfológicas es, generalmente, fijo.
Predomina la simetría radial, a menudo se repiten las estructuras morfológicas y su número y tamaño es variable con las condiciones del medio.
La capacidad de reproducción de las células y tejidos es reducida. Existe una gran capacidad de regeneración Los órganos están orientados hacia dentro y protegidos, excepto los sentidos, la superficie corporal está reducida al mínimo.
Los órganos están expuestos, la superficie corporal está extendida al máximo.
La duración de la vida del individuo es reducida. La duración de la vida puede ser muy larga. Células con pared de celulosa o quitina. En la división celular por mitosis el protoplasma se constriñe o estrangula en dos partes sin formación de placa celular.
Células sin pared celular superpuesta a la citoplasmática. En la división celular el protoplasma se divide en dos mitades por la aparición de una placa celular.
Existen otros seres vivos que son estudiados por la Botánica como los hongos, algunos protistas y algunos procariotas. Los hongos aunque son organismos heterótrofos están más relacionados con las plantas por el modo pasivo de alimentación y vida, también se diferencian de las plantas por la presencia de una pared celular, en general, de quitina en vez de celulosa. Los protistas , que incluyen las formas unicelulares o coloniales, presentan a menudo problemas de separación entre plantas y animales. Los procariotas carecen de núcleo verdadero (a diferencia de los eucariotas) y pertenecen a un grupo separado de organismos que son estudiados, en general, por la Microbiología.
Partes de la Botánica
No existen límites claros entre algunas ciencias y muchas de ellas comparten el objeto de estudio de la Botánica. De un modo general las plantas son estudiadas por la Bioquímica (estudio de las moléculas orgánicas), la Genética (estudio de la herencia), la Citología (estudio de las células), la Histología (estudio de los tejidos), la Morfología (estudio de los órganos), éstas tres últimas se incluyen dentro de la Anatomía , y además son estudiadas por la Fisiología (estudio del funcionamiento del organismo), etc. La ordenación en grupos de los vegetales y su clasificación son estudiados por la Sistemática Vegetal , en conjunción con la Taxonomía Vegetal y la Clasificación. Los distintos grupos de plantas son estudiados por diferentes partes de la Botánica:
- Algología o Ficología , estudio de las algas
- Micología , estudio de los hongos
- Liquenología , estudio de los líquenes
- Briología , estudio de los musgos y las hepáticas (briófitos)
- Pteridología , estudio de los helechos Todas estas disciplinas se incluyen en una gran parte de la Botánica que se denomina Criptogamia , el resto de las plantas, que presentan flores, se incluyen dentro de la Fanerogamia. Otras disciplinas estudian la historia de los vegetales en el pasado ( Paleobotánica ), y las relaciones de las plantas con el resto de los seres vivos ( Ecología Vegetal ), dentro de ésta, la Fitocorología o Fitogeografía estudia la distribución de las distintas plantas sobre la tierra y la Fitocenología o Fitosociología estudia la distribución de los comunidades vegetales, es decir, la vegetación, ambas se incluyen también como partes de la Geobotánica.. Existen además un conjunto de disciplinas que estudian la aplicación y utilidad de las plantas. Así, la Agronomía estudia las plantas agrícolas, las Silvicultura estudia el manejo de plantaciones forestales, la Hortofruticultura que estudia los árboles frutales y la Fitopatología o Patología Vegetal estudia las enfermedades de las plantas.
Descripción y Diagnosis
La descripción de una planta o grupo de plantas (taxones) consiste en una serie de frases de sus características, de manera que constituyan una definición de un taxón. Los caracteres que contribuyen a una descripción taxonómica son conocidos como los caracteres taxonómicos o sistemáticos.
La diagnosis es una descripción reducida que cubre sólo los caracteres diagnóstico, que son los necesarios para distinguir un taxón de otros taxones relacionados.
LA ESTRUCTURA TAXONÓMICA. LA JERARQUÍA TAXONÓMICA
Los principios taxonómicos aplicados en la actualidad a las plantas ordenan a éstas en un sistema jerarquizado: la jerarquía taxonómica. Los diferentes niveles de la jerarquía taxonómica se denominan categorías taxonómicas (rangos taxonómicos), los grupos de organismos en sí constituyen las unidades taxonómicas o taxones.
Si se consideran grupos taxonómicos en general, independientemente del rango, se utiliza el término taxón (plural taxones o taxa). Un taxón se define como un grupo taxonómico de cualquier categoría o rango.
Las categorías taxonómicas más importantes son: Especie, Género, Familia, Clase, División o Phylum y Reino, pero el Código Internacional de Nomenclatura Botánica reconoce doce: Reino, División, Clase, Orden, Familia, Tribu, Género, Sección, Serie, Especie, Variedad y Forma; y este número puede ser doblado designando subcategorías con el prefijo sub-. Excepcionalmente se pueden considerar supercategorias con el prefijo super- (ejemplo: superorden).
CATEGORÍAS TAXONÓMICAS Regnum reino Genus género Divisio división Subgenus subgénero Classis clase Sectio sección Subclasis subclase Subsectio subsección Ordo orden Series serie Subordo suborden Subseries subserie Familia familia Species especie Subfamilia subfamilia Subspecies subespecie Tribus tribu Varietas variedad Subtribus subtribu Subvarietas subvariedad Forma forma
La Especie es la categoría taxonómica fundamental. De manera simple podemos definir a la especie como un conjunto de organismos que:
Poseen un importante número de caracteres en común (comparten un patrimonio génetico). Son interfértiles (forman poblaciones). En condiciones naturales no intercambian dichos caracteres con el resto de los organismos (aislamiento reproductivo).
Las especies poseen también caracteres en común que sirven para agruparlas en géneros. Los géneros se pueden agrupar en familias y así sucesivamente. Esta ordenación de grupos dentro de grupos de forma creciente constituye pues un sistema jerárquico o jerarquía de clasificación.
Las categorías taxonómicas básicas fueron desarrollados por Linneo, que en 1753 aplicó las categorías taxonómicas a todas las plantas conocidas en su época, unas 7700 especies. El éxito del sistema jerárquico radica más en la naturaleza del conocimiento humano, ya que prácticamente todos los productos del hombre y sus asociaciones están estructurados de manera jerárquica.
TIPOS DE CLASIFICACIONES
El principio que mueve toda clasificación es el mismo: los caracteres que poseen en común (comparten) las unidades a clasificar. Respecto a las plantas existe una evolución de los criterios taxonómicos y se pueden establecer varios tipos de Taxonomía:
- Taxonomía popular : fue la primera taxonomía aplicada a las plantas, atendía fundamentalmente a principios útiles (alimento, medicina, veneno, etc.), siendo las clasificaciones obtenidas relativas sólo a un pequeño número de plantas reconocidas empíricamente.
- Taxonomía científica : aparece por la necesidad de identificar, nombrar, clasificar y comunicar el conocimiento acerca de la gran cantidad de plantas existentes. Los resultados han sido diferentes sistemas de clasificación:
2a) Sistemas artificiales : en los que se elegían arbitrariamente unos determinados caracteres como principales. Por ejemplo la forma de desarrollo, el número de piezas florales, etc. Su ventaja era la de poseer un alto valor predictivo. El sistema artificial más conocido fue el creado por Linneo en 1735, Systema Naturae , donde se separan 23 clases de plantas con flores ( Phanerogamia ) de acuerdo con: la disposición de los sexos de las flores y el número, concrescencia, inserción y relación de longitud de los estambres. Se añadía además una clase vigésimo cuarta de plantas sin flores ( Cryptogamia ) que incluía los helechos, musgos, algas, hongos, además de algunas plantas con flores difíciles de reconocer ( Ficus , Lemna ), así mismo incluyó los corales y las esponjas. 2b) Sistemas naturales o formales : seguían los mismos principios anteriores pero consideraban un mayor número de caracteres. Se lograron mejorías pero los grupos obtenidos correspondían más a niveles de organización que a grupos de descendencia. Los sistemas de clasificación artificiales y formales obtenían clasificaciones fenéticas: clasificaciones empíricas que expresan relaciones entre los organismos en términos de similaridad de propiedades o caracteres pero sin tener en cuenta cómo llegaron a poseerlos. Cualquier tipo de datos es útil, excepto los evolutivos. 2c) Sistemas filogenéticos : aparecieron tras la publicación por Darwin (1859) de El origen de las especies (la teoría de la evolución). Las plantas pueden ordenarse según distintos principios, pero debido al parentesco filogenético aparece ya como dado un principio de ordenación jerárquico e independiente del observador. Son sistemas naturales que presentan el máximo contenido de información. 2d) Sistemas sintéticos : actualmente se intenta valorar las estirpes naturales apoyándose en la base de datos más amplia posible (citogenética, microanatomía, fitoquímica, etc.) y reconstruyendo su formación, aunque siempre existe cierto subjetivismo. Tal acumulo de datos, proporcionados por las nuevas técnicas de investigación, son a veces difíciles de manejar si no se recurren a técnicas tales como la Taxonomía Numérica.
En los talófitos más complejos pueden aparecer estructuras similares (análogos) a las del cormo (raíz, tallo y hojas), pero estructuralmente diferentes ( rizoides , cauloides y filoides ), resultado de fenómenos de convergencia evolutiva.
El desarrollo del talo a partir de la célula inicial puede ser básicamente de dos tipos
- Haplóstico , divisiones sólo transversales, se origina un filamento de una fila de células.
- Polístico , divisiones transversales y longitudinales, se origina un filamento de varias filas de células.
Una mayor complejidad en el talo se consigue por:
- Ramificaciones, apicales o laterales.
- Crecimiento heterótrico , diferenciación en el talo de filamentos erectos y postrados.
- Paso de ejes simples o uniaxiales a ejes multiaxiales formando por varias filamentos.
En el caso de que no se diferencien células en el talo tenemos talos sifonales o cenocíticos (plurinucleados), y si aparecen grandes compartimentos plurinucleados se denomina sifonocladal. En los talos más avanzados el crecimiento no se origina por la actividad de una única celula sino por un grupo de células especializado en el crecimiento, los meristemos , y se pueden llegar a forma tejidos medulares en el centro del talo y tejidos corticales en la periferia.
En los hongos el talo está formado por filamentos o hifas , el micelio , que pueden aparecer entrelazados de forma postgénita formado plecténquimas o falsos tejidos miceliares.
BRIÓFITOS
Incluye los musgos y las hepáticas. Ocupan una situación intermedia entre talófitos y cormófitos. Su dependencia del agua es manifiesta, aunque no mueren si se desecan, ya que presentan una organización simple. Absorben agua directamente por todo el cuerpo vegetativo. El crecimiento se debe a una sola célula apical que puede originar ramificaciones. En las hepáticas puede aparecer una diferenciación en parénquima aerífero (clorofílico) y parénquima de asimilación, incluso puede aparecer una cutícula simple y unos poros para permitir la difusión de los gases, pero sin regulación alguna como ocurre en los estomas de las plantas vasculares.
En los más desarrollados aparecen estructuras parecidas (análogas) a raíces, tallos y hojas, pero muy simplificados, los tallitos (caulidios) más avanzados pueden presentar una diferenciación simple en tejidos conductores centrales y parenquimáticos periféricos.
CORMÓFITOS
Incluye las plantas vasculares, helechos y plantas con semillas o espermatofitos. El aparato vegetativo o cormo está formado por raíz, tallo y hojas, originados por meristemas. Son vegetales adaptados a la vida terrestre fuera del agua y presentan mecanismos para conservar y regular el agua de sus tejidos:
- raíz para abserber el agua y los nutrientes.
- tallo vascularizado para conducir el agua y con tejidos de sostén.
- hojas con una epidermis con cutícula y estomas.
CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS SERES VIVOS
La antigua separación de los seres vivos en dos grupos, animales y plantas se ha visto actualmente modificada, ya que se ha encontrado que entre algunos de ellos, como las bacterias y los hongos difieren de las plantas y los animales en mayor que medida que entre las plantas y animales. El sistema actualmente más ampliamente aceptado es de cinco grandes grupos o reinos, propuesto por R.H.Whitaker en 1959
Reino Moneras (bacterias). Reino Protoctistas (algas, protozoos, mixomicetos, etc.). Reino Fungi (Hongos, setas, mohos, líquenes). Reino Plantae (musgos, helechos, gimnospermas y angiospermas)
Reino Animalia.
Los moneras presentan una gran separación con respecto a los demás grupos de seres vivos, ya que son procariotas (carecen de núcleo verdadero). El resto son eucariotas , porque su material genético está encerrado en un núcleo verdadero.
Principales diferencias entre procariotas y eucariotas
Carácter PROCARIOTAS EUCARIOTAS
Tamaño de las células dimensiones reducidas (1-10 μm) dimensiones mayores 10-100 μ)
ADN no rodeado por una membrana nuclear, sin cromosomas
rodeado por una membrana nuclear, cromosomas presentes
División nuclear por fisión binaria, sin centriolos, ni huso mitótico ni microtúbulos
por mitosis, con húso mitótico algún sistema de microtúbulos
Sexualidad reducida, puede haber intercambio de material genético
presente, con meiosis y alternancia de fase haploide y diploide
Formas multicelulares escasas máximo desarrollo (tejidos)
Respiración formas aerobias y anaerobias (estrictas o facultativas formas aerobias generalizadas (excepcionalmente anaerobias)
Metabolismo de oxidación y reducción variado
de oxidación de tipo Embden- Meyerhof, de reducción de tipo ciclo de Krebs
Mitocondrias ausentes presentes
Flagelos simples de proteína flagelina compuestos de 9+2 pares de fibrillas de tubulina (undilopodios)
Fotosíntesis
con enzimas ligadas a la membrana celular, fotosíntesis aerobia y anaerobia, originando azufre, sulfato u oxígeno (fotosíntesis oxigénica)
con enzimas en plastos, fotosíntesis siempre oxigénica
NIVELES EVOLUTIVOS DE ZIMMERMAN
Zimmermann (1976) estableció diez niveles de desarrollo evolutivo dentro las plantas, desde las formas más simples hasta las más complejas:
- Unicelulares y algas filamentosas sin núcleo celular y sin sexualidad (procariotas).
- Unicelulares (flagelados) con núcleo celular verdadero y sexualidad (eucariotas).
- Formas multicelulares por asociación celular sencilla.
- Algas bentónicas y otros grupos de algas con alternancia de generaciones (isomorfas).
- Plantas terrestres primitivas (tipo Rhynia ).
- Formas de transición hacia los cormófitos típicos.
- Helechos heterospóreos.
- Plantas portadoras de semillas, gimnospermas con fecundación por espermatozoides.
- Gimnospermas con fecundación por tubo polínico.
- Angiospermas.
El CINB está dividido en tres partes:
Principios básicos del sistema de nomenclatura botánica. Reglas para poner en orden la nomenclatura antigua. Recomendaciones para conseguir uniformidad y claridad en la nomenclatura actual.
PRINCIPIOS DEL CINB
Principio I. La nomenclatura botánica es independiente de la nomenclatura zoológica y bacteriológica. El código se aplica por igual a todos los nombres de grupos taxonómicos considerados como plantas.
Princpio II. La aplicación de nombres a los grupos taxonómicos (taxa) de categoría de familia o inferior es determinada por medio de los tipos nomenclaturales.
Principio III. La nomenclatura de un grupo taxonómico se funda en la prioridad de publicación.
Principio IV. Cada grupo taxonómico, de delimitación, posición y rango dados, no puede tener más que un nombre correcto , es decir, el más antiguo de conformidad con la reglas, salvo algunas excepciones especificadas en el CINB.
Principio V. Los nombres científicos de los grupos taxonómicos se expresan en latín , cualquiera que sea su categoría.
Principio VI. Las reglas de nomenclatura tienen efecto retroactivo , salvo indicación en contra.
NOMBRES DE LOS TAXONES
Los nombres científicos de los grupos taxonómicos son tratados como latín o su derivación (principio V).
El nombre genérico es un sustantivo en singular o una palabra tratada como él (nombre uninominal). Puede ser el nombre de una persona latinizado en conmemoración. La latinización de los nombres no clásicos de personas se realiza siguiendo las siguientes reglas:
Terminación vocal: se añade -a. Por ejemplo: Boutelou ( Bouteloua ), excepto cuando acaba en a, que se añade -ea, Colla ( Collaea ).
Terminación consonante: se añade -ia. Por ejemplo: Klein ( Kleinia ), Knaut ( Knautia ), Koelpin ( Kolepinia ), Laurent ( Laurentia ), Lagous ( Lagousia ), Lobel ( Lobelia ), Rothmaler ( Rothmaleria ), Wahlenberg ( Wahlenbergia ).
El epíteto específico puede ser:
Un adjetivo, el caso más general, e.g., Quercus rotundifolia , hojas redondeadas.
Un sustantivo en aposición (o yuxtaposición) con el género, v.g., Pyrus malus L., malus = manzana en latín.
Un nombre en conmemoración a una persona, e.g., Centaurea boissieri DC., Boissier.
Si el epíteto implica varias palabras, éstas se combinan en una sola o se ligan por guiones, por ejemplo Scandix pecten-veneris , Veronica anagallis-aquatica.
Formación de epítetos específicos en latín.
El epíteto específico no se puede usar de forma aislada, sino en combinación con el nombre genérico. Un mismo epíteto puede ir junto a diferentes nombres genéricos, e.g., Anthemis arvensis , Anagallis arvensis. Cada epíteto debe estar en el mismo género gramatical (singular, plural, neutro) que el nombre genérico. Las terminaciones más frecuentes son:
Masculino: alb-us nig-er brev-is ac-er Femenino: alb-a nig-ra brev-is ac-ris Neutro: alb-um nig-rum brev-e ac-re
Por ejemplo: Lathyrus hirsutus , Lactuca hirsuta , Vaccinium hirsutum.
Existen otras terminaciones que sirven para cualquier nombre genérico: eleg-ans, rep-ens, bicol-or, simple-x. Por ejemplo: Ranunculus repens , Ludwigia repens , Trifolium repens. En los epítetos por aposición el género gramatical del epíteto no tiene por qué coincidir con el del nombre genérico.
Tipos de epítetos específicos
A. Epítetos conmemorativos : nombres de personas latinizados:
- terminación vocal (excepto -a), se añade -i, e.g., Asa Gray (Lilium grayi), Joseh Blake (Aster blakei).
- terminación en vocal -a, se añade -e, e.g., balansae (Mr. Balansa), lagascae (Lagasca).
- terminación en consonante diferente de -er, se añade -ii, e.g., tuttinii (Tuttin). Si es una mujer se añade -iae.
- terminación en -er, se añade -i, e.g., boissieri (Boissier)
- si el nombre se usa como un adjetivo la terminación ha de coincidir con el género, e.g., Rubus cardianus (F. Wallace Card), Chenopodium boscianum (Augustin Bosc).
B_. Epítetos descriptivos_ :
- relacionados con el color: albus, aureus, luteus, niger, virens (verde), viridis (verde).
- relacionados con la orientación: australis, borealis, meridionalis, orientalis.
- relacionados con la geografía: africanus, alpinus, alpestris (Alpes), hispanicus, ibericus, cordubensis.
- relacionados con el hábito: arborescens, caespitosus, procumbens.
- relacionados con el hábitat: arvensis, campestris, lacustris.
- relacionados con las estaciones: automnalis, vernalis.
- relacionados con el tamaño: exiguus, minor, major, robustus.
Nombres de taxones superiores al rango de género
Consisten en un sólo término y son por tanto uninominales, uninomiales o unitarios. Son sustantivos plurales (o adjetivos usados como sustantivos) que se escriben con mayúscula. El código establece unas terminaciones normalizadas para estos nombres.
CATEGORIA TERMINACIÓN EJEMPLO
- phyta Cyanophyta División
- mycota (hongos) Gimnomycota
- phytina Magnoliophytina Subdivisión
- mycotina (hongos) Ascomycotina
- opsida Marchantiopsida Clase - phyceae (algas) Chlorophyceae
- mycetes (hongos) Basidiomycetes
- ideae Magnoliidae
- opsidae Eusporangiopsidae
- phycidae (algas) Coccogonophycidae
Subclase
- mycetidae (hongos) Basidiomycetidae Orden - ales Selaginellales Familia -aceae Nostocaceae
Normas para la escritura de los nombres científicos
- Todas las letras en latín tienen que escribirse en itálica (cursiva), subrayadas o en negrita.
- La primera letra del género o categoría superior ha de ir en mayúscula.
- El resto del nombre va en minúscula.
- Los nombres de híbridos van precedidos del signo x. Por ejemplo: x Rhaphanobrassica , Mentha x piperita.
Los especímenes tipo de nombres de taxones de plantas actuales (excepto bacterias) se deben conservar de manera permanente y no pueden consistir en una planta viva o en un cultivo (a veces puede ser una figura o una descripción: artículo 9).
Tipos de categorías supraespecíficas
El tipo del nombre de un género o de todo taxon situado entre el género y la especie está constituido por una especie; el tipo del nombre de una familia o de todo taxon situado entre familia y el género está constituido por el género cuyo nombre actual o antiguo ha servido de base al nombre del taxon en cuestión. En los nombres de taxones de rango superior al de familia no se aplica el principio de tipificación (artículo 10).
PRIORIDAD DE PUBLICACIÓN
La nomenclatura de un grupo taxonómico está basada en la prioridad de publicación (principio de prioridad, principio III). La fecha 1 de mayo de 1753, publicación de Species Plantarum por LINNEO se considera el inicio para aceptar como válidas las publicaciones sobre nombres de plantas (Spermatophyta y Pteridophyta).
Una publicación se considera como publicación válida si cumple estos requisitos:
- Si es una publicación efectiva : nombre publicado en prensa de ámbito botánico.
- Si cumple las reglas nomenclaturales específicas de su categoría taxonómica.
- Si es una publicación con una descripción o diagnosis en una lengua moderna.
- Si se acompaña de una descripción en latín.
- Si hay indicación del tipo nomenclatural (herbario).
Conservación de nombres
Cada grupo taxonómico sólo puede tener un nombre correcto (asociado a un tipo nomenclatural), y es el primero que está en concordancia con las reglas nomenclaturales a partir de la fecha de origen (principio IV). Exceptuando unos casos considerados como nomina conservanda :
Palmae ( Arecaceae tipo Areca L.)
Gramineae ( Poaceae tipo Poa L.)
Cruciferae ( Brassicaceae tipo Brassica L.)
Leguminosae ( Fabaceae tipo Faba Mill.)
Guttiferae ( Clusiaceae tipo Clusia L.)
Umbelliferae ( Apiaceae tipo Apium L.)
Labiatae ( Lamiaceae tipo Lamium L.)
Compositae ( Asteraceae tipo Aster L.)
